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18.3 菱形
1.选择题:(本题共12小题,每小题3分,共36分)
温馨提示:每一题的四个答案中只有一个是正确的,请将正确的答案选择出来!
1.【答案】D
【解析】【解答】解: ∵D,E,F分别是△ABC三边的中点,
∴DE、EF是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,EF∥AB,即DE∥EF,DE∥BF,
∴四边形BDEF是平行四边形,
A、∵四边形BDEF是平行四边形,又∵AB=BC,E为AC的中点,∴BE平分∠FBD,∴四边形DBFE是菱形,正确,不符合题意;
B、∵四边形BDEF是平行四边形, BE平分∠ABC ,∴四边形DBFE是菱形,正确,不符合题意;
C、∵四边形BDEF是平行四边形,∵DF是△ABC的中位线,∴DF∥AC,∵BE⊥AC,∴BE⊥DF,∴四边形DBFE是菱形,正确,不符合题意;
D、AB=AC,平行四边形BDEF不一定是菱形,错误,符合题意.
故答案为:D.
【分析】先根据三角形中位线定理证明四边形BDEF是平行四边形,然后根据邻边相等的平行四边形的是菱形;对角线平分对角的平行四边形是菱形;对角线互相垂直的平行四边形是菱形;依此分别判断即可.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:取AC与BD的交点为O,
∵AC⊥BD,
又 ∵AC与BD互相平分,即OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD是菱形.
故答案为:D.
【分析】根据对角线互相垂直且平分的四边形是菱形,即可作答.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,AB=CD,∴四边形ABCD不是菱形,错误;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,AD=BC,∴四边形ABCD不是菱形,错误;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,AB=BC,∴四边形ABCD是菱形,正确;
D、∵四边形ABCD是平行四边形, AC=BD ,∴四边形ABCD是矩形,不是菱形,错误.
故答案为:C.
【分析】 一组邻边相等的平行四边形是菱形;对角线互相垂直的平行四边形是菱形;对角线平分对角的平行四边形是菱形;依此分别判断即可.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:A、四条边相等的四边形是菱形,正确,不符合题意;
B、 两组邻边分别相等的四边形,不一定是菱形,错误,符合题意;
C、 对角线互相垂直平分的四边形是菱形, 正确,不符合题意;
D、 两条对角线分别平分一组对角的四边形是菱形,正确,不符合题意.
故答案为:B.
【分析】两条对角线分别平分一组对角的四边形是菱形;四条边相等的四边形是菱形;对角线互相垂直平分的四边形是菱形;根据菱形的判定定理分别判断,即可作答.
5.【答案】A
【解析】【解答】解:∵边长AB=5,
∴菱形的周长=4AB=20.
故答案为:A.
【分析】由菱形的性质可知:菱形的四边相等,依此求其周长即可.
6.【答案】C
【解析】【解答】解:如图,作EE'⊥BC,交BD于E',连接E'F交BD于P',连接EP',
∵四边形ABCD为菱形,
∴∠ABD=∠CBD,
∴BD是EE'的垂直平分线,
∴P'E=P'E,
∴PE+PF>P'E'+P'F'=E'F,
∴EP+FP的最小值为 E'F,
∵B'E=BE=AF,BE∥AF,
∴四边形ABE'F为平行四边形,
∴E'F=AB=AE+BE=3.
故答案为:C.
【分析】作EE'⊥BC,交BD于E',连接E'F交BD于P',连接EP',根据菱形的性质得出∠ABD=∠CBD,BD是EE'的垂直平分线,从而把PE+PF转化为P'E+P'F,根据三角形三边的关系得出当P、E、F三点共线时,EP+FP长最短,再证明四边形ABE'F为平行四边形,得出E'F=AB,即可解答.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,∠CAD=∠BAC=52°,
∴∠ADC=180°-∠CAD-∠ACD=180°-52°-52°=76°,
∴∠CDO= ∠ADC=38°.
故答案为:D.
【分析】根据菱形的性质得出AD=CD,∠CAD=∠BAC,然后根据三角形的内角和定理和等腰三角形的性质求∠ADC的度数,再根据角平分线的定义求∠CDO度数即可.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:因为平行四边形ABCD,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵AD=DE,
∴DE∥BC,且DE=BC,
∴四边形BCED为平行四边形,
A、∵AB=BE,AD=DE,
∴BD⊥AE,
∴∠EDB=90°,
∴平行四边形BCED为矩形,A选项不符合题意;
B、∵BE⊥DC,
∴平行四边形BCED为菱形,B选项符合题意;
C、∵∠ADB=90°,
∴∠EDB=90°,
∴平行四边形BCED为矩形,C选项不符合题意;
D、∵CE⊥DE,
∴∠CED=90°,
∴平行四边形BCED为矩形,D选项不符合题意.
故答案为:B.
【分析】先利用已知条件证明四边形BCED为平行四边形,再根据有一个角是直角的平行四边形为矩形即可判断A、C、D选项;对角线互相垂直的平行四边形为菱形,可判断B选项,据此判断即可得出正确答案.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:由题意知 ,AC⊥BD
∴
∴
在 中,由勾股定理得
∵点E为AB中点
∴OE是△ABD的中位线
∴ .
故答案为:A.
【分析】根据菱形的面积以及菱形的性质可得BD=6,则OA=4,OD=3,利用勾股定理求出AD,易得OE是△ABD的中位线,据此解答.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:由图可知,菱形的两条对角线长分别为6、4,则该菱形的面积为: .
故答案为:C.
【分析】菱形的两条对角线长分别为6、4,根据菱形的面积等于两对角线乘积的一半求解.
11.【答案】D
【解析】【解答】解:如图所示,连接BF,
∵四边形ABCD是菱形,
∴, ,AD∥BC,
∴∠ABC=180°-∠BAD=100°
∵EF是AB的垂直平分线,
∴AF=BF,
∴,
∴∠CBF=∠ABC-∠ABF=60°,
在△DCF与△BCF中,
∴△DCF≌△BCF(SAS)
∴∠CDF=∠CBF=60°
故答案为:D.
【分析】连接BF,根据菱形的对角线平分一组对角求出∠BAC,∠BCF=∠DCF,由菱形的四条边都相等可得BC=DC,再根据菱形的邻角互补求出∠ABC,然后根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得AF=BF,根据等边对等角求出∠ABF=∠BAC,从而求出∠CBF,再利用“边角边”证明△BCF和△DCF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠CDF=∠CBF.
12.【答案】B
【解析】【解答】解:∵当平行四边形面积最大时,AB⊥BC,
∴平行四边形ABCD为矩形,即当平行四边形ABCD时矩形是,面积最大,
①∵AB=3,BC=4,AC=5,
∴AB2+BC2=25=AC2,
∴AB⊥BC,
∴平行四边形ABCD为矩形,故①符合题意;
②∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
又∵∠A+∠C=180°,
∴∠A=∠C=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形,故②符合题意;
③∵平行四边形ABCD,AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD为菱形,故③不符合题意;
④∵平行四边形ABCD,AC=BD,
∴平行四边形ABCD为矩形,故④符合题意.
故答案为:B.
【分析】当平行四边形面积最大时,AB⊥BC,可判定平行四边形ABCD为矩形,因此从条件中验证可判定为矩形的条件即可;由勾股定理逆定理可推出AB⊥BC,即可推出平行四边形ABCD为矩形,故①正确;由∠A+∠C=180°及∠A=∠C,可证∠A=90°,可证明平行四边形为矩形,故②正确;由AC⊥BD,可证明平行四边形ABCD为菱形,故③错误;由AC=BD,可证明平行四边形ABCD为矩形,故④正确.
2.填空题(本题共6小题,每题3分,共18分)
温馨提示:填空题必须是最简洁最正确的答案!
13.【答案】35
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴, ,
∴, ,
∵,
∴,
∴,
故答案为:35.
【分析】根据菱形的性质可得 , ,再利用 ,求出 ,即可得到 。
14.【答案】
【解析】【解答】解:如图,当以AB为对角线时,D与C关于x轴对称,
∴D1(0,- );
当以BC为对角线时,D2(2, );
当以AC为对角线时,D3(-2, );
综上,D点的坐标为: .
故答案为: .
【分析】按条件作图,然后分三种情况讨论,即当以AB为对角线时,当以BC为对角线时,当以AC为对角线时,根据矩形的性质,分别求出D点的坐标,即可作答.
15.【答案】
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,OB=OD=OC=OA,
∴BD= = ,
∵OD= BD= ,
∵DE// AC,CE//BD,
∴四边形OCED为平行四边形,
∵OC=OD,
∴四边形OCED为菱形,
∴四边形OCED的周长=4OD=.
故答案为: .
【分析】根据矩形的性质得出∠BAD=90°,OB=OD=OC=OA,然后利用勾股定理求出BD长,从而得到OD长,再证明四边形OCED为菱形,最后求菱形的周长即可.
16.【答案】25°
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,∠BAO= ∠BAD=40°,
∴∠ABO=90°-∠BAO=50°,
∵BE=BO,
∴∠BOE= =65°,
∴∠EOA=∠AOB-∠BOE=90°-65°=25°.
故答案为:25°.
【分析】根据菱形的性质得出AC⊥BD和∠BAO的度数,然后根据直角三角形的性质求∠ABO,再根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求∠BOE,最后根据角的和差关系求∠AOE度数即可.
17.【答案】5.5或0.5
【解析】【解答】①如图1,
当E在线段AD上时,在菱形BCFE中,BE=BC=EF=5.
是EF的中点, .
在矩形ABCD中, .
在Rt 中,由勾股定理得 , ;
②如图2,
当点E在线段DA的延长线上时,同理可求AM=AE-EM=3-2.5=0.5.
故答案为:5.5或0.5
【分析】分两种情况讨论,即①当E在线段AD上时,当点E在线段DA的延长线上时,根据菱形的性质求出EF长,结合中点的定义求出EM长,然后根据勾股定理求出AM,最后根据线段的和差关系求出AM长即可.
18.【答案】10
【解析】【解答】解:∵DEAC,CEBD,
∴四边形OCED为平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC=AC=6,OB=OD=BD=8,
∴∠DOC=90,CD===10,
∴平行四边形OCED为矩形,
∴OE=CD=10,
故答案为:10.
【分析】根据平行线的性质得出四边形OCED为平行四边形,再根据菱形的性质得出AC⊥BD,OA=OC=AC=6,OB=OD=BD=8,利用勾股定理得出CD的值,得出平行四边形OCED为矩形,即可得出答案。
三.解答题(共7题,共66分,19-20每题8分,21-25每题10分)
温馨提示:解答题应将必要的解答过程呈现出来!
19.【答案】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴
∴ .
∵EF是AC的垂直平分线,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴EO=FO,
又∵AO=CO,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵EF⊥AC,
∴四边形AECF是菱形.
【解析】【分析】由平行四边形的性质和平行线的性质得出∠FAC=∠ECA,根据垂直平分线的定义利用ASA证明△AOF≌△COE,得出OE=OF,结合OA=OC,得出四边形AECF是平行四边形,再结合EF⊥AC, 则可证明四边形AECF是菱形.
20.【答案】解:连接,
四边形为菱形,
,,
,
,
和都为等边三角形,
,,
,,
,
,
,,
,
为等边三角形.
【解析】【分析】先利用菱形的性质证明和都为等边三角形,可得,,再利用“SAS”证明,所以,,再利用角的运算和等量代换可得,即可得到为等边三角形。
21.【答案】证明:∵四边形 是菱形,
∴ , ,
∵点E,O,F分别为 , , 的中点,
∴
在 和 中, ,
∴ ;
【解析】【分析】根据菱形的性质可得∠B=∠D,AB=BC=DC=AD,结合中点的概念可得AE=BE=DF=AF,然后利用全等三角形的判定定理进行证明.
22.【答案】证明:四边形BFCD是菱形,理由如下:
在中,∵,是的中线,
∴ ,
∵点是的中点,
∴AE=EF,
∵CF∥AB,
∴∠AFC=∠DAE,∠FCE=∠ADE,
∴△ADE≌△FCE,
∴CF=AD,
∴CF=BD=CD,
∵CF∥AB,
∴四边形BFCD是平行四边形,
∵CF=CD,
∴四边形BFCD是菱形.
【解析】【分析】先利用三角形全等的性质得出△ADE≌△FCE,再根据菱形的判定定理即可证出结论。
23.【答案】证明:∵AC是BD的垂直平分线,
∴
在 和 中
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴
∴AB∥CD,
∴
又∵
∴
∴
∵
∴
∴四边形ABCD是菱形.
【解析】【分析】先证明△ABF≌ADF,再求出AB//CD,最后证明求解即可。
24.【答案】(1)证明:∵由旋转可知,AB=EB,AD=EC,BD=BC,∠ABD=∠EBC,∠ABE=∠DBC=60°,
∵AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∴∠ABD=90°-60°=30°,∠DBE=60°-30°=30°,
∴∠ABD=∠EBC=∠DBE=30°,
在△BDE和△BCE中,
,
∴△BDE≌△BCE.(SAS),
∴DE= CE;
(2)结论:四边形ABED是菱形.
理由:∵△BDE≌△BCE,
∴DE=CE,
∵BE=CE,AB=EB,AD=EC,
∴AB=EB=DE=AD,
∴四边形ABED是菱形.
【解析】【分析】(1)根据SAS即可证明△BDE≌△BCE,即可证明;
(2)根据四边相等的四边形是菱形即可判定.
25.【答案】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ ,
∴∠EBF=∠AFB,
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF,
∴∠ABF=∠AFB,
∴AB=AF,
∵BO⊥AE,
∴∠AOB=∠EOB=90°,
∵BO=BO,
∴△BOA≌△BOE(ASA),
∴AB=BE,
∴BE=AF, ,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AB=AF,
∴四边形ABEF是菱形;
【解析】【分析】根据平行四边形的性质及BF平分∠ABC,可求出∠ABF=∠AFB,由等角对等边即得AB=AF, 然后根据ASA可证△BOA≌△BOE,可得AB=BE,从而得出BE=AF,由BE∥AF,利用一组对边平行且相等可证四边形ABEF是平行四边形, 由AB=AF,利用一组邻边相等的平行四边形是菱形即证结论.
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18.3 菱形
1.选择题:(本题共12小题,每小题3分,共36分)
温馨提示:每一题的四个答案中只有一个是正确的,请将正确的答案选择出来!
1.如图所示,D,E,F分别是△ABC三边的中点,添加下列条件后,不能得到四边形DBFE是菱形的是( )
A.AB=BC B.BE平分∠ABC C.BE⊥AC D.AB=AC
2.如图所示,已知四边形ABCD的对角线互相垂直,若适当添加一个条件,就能判定该四边形是菱形,则这个条件可以是( )
A.BA=BC B.AC=BD
C.AB//CD D.AC与BD互相平分
3.如图所示,若要使平行四边形ABCD成为菱形,则需要添加的条件是( )
A.AB=CD B.AD=BC C.AB=BC D.AC=BD
4.符合下列条件之一的四边形不一定是菱形的是( )
A.四条边相等 B.两组邻边分别相等
C.对角线互相垂直平分 D.两条对角线分别平分一组对角
5.菱形ABCD的边长AB=5,则此菱形的周长是( )
A.20 B.25 C.10 D.5
6.如图,菱形ABCD中,AE=1,AF=BE=2.若P为对角线BD 上一动点,则EP+FP的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,∠BAC=52°,则∠CDO的度数是( )
A.52° B.44° C.40° D.38°
8.四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,连结EB,EC,DB.添加一个条件,不能使四边形 DBCE成为矩形的是( )
A. B. C. D.
9.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,E是边AB的中点,连结OE.若菱形ABCD的面积为24,AC=8,则OE的长为( )
A. B.3 C. D.5
10.在如图的方格纸中有一个菱形ABCD(A,B,C,D四点均为格点),若方格纸中每个小正方形的边长为1,则该菱形的面积为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
11.如图,在菱形ABCD中, 的垂直平分线交对角线AC于点 ,交AB于点 ,连结DF,则 等于( )
A. B. C. D.
12.在□ABCD中,AB=3,BC=4,当口ABCD的面积最大时,下列结论:①AC=5;②∠A+∠C=180°;③AC⊥BD;④AC=BD.其中正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
2.填空题(本题共6小题,每题3分,共18分)
温馨提示:填空题必须是最简洁最正确的答案!
13.如图,在菱形中,连接.若,则的度数为 °.
14.在平面直角坐标系中,点A(-1,0),B(1,0),c(0, ),若使以点A,B,C,D为顶点的四边形是菱形,请写出符合条件的点D的坐标 .
15.如图,O是矩形ABCD对角线的交点,DE// AC,CE//BD,DE和CE相交于点E,已知AB=4,AD=6,则四边形OCED的周长为 .
16.如图所示,已知菱形ABCD的一个内角∠BAD=80°,对角线AC,BD相交于点O,点E在AB上,且BE=BO,则∠EOA= .
17.在矩形ABCD中,AD=5,AB=4,点E,F在直线AD上,且四边形BCFE为菱形,若线段EF的中点为M,则线段AM的长为 .
18.如图,点O是菱形ABCD对角线的交点,DEAC,CEBD,连接OE,设AC=12,BD=16,则OE的长为 .
三.解答题(共7题,共66分,19-20每题8分,21-25每题10分)
温馨提示:解答题应将必要的解答过程呈现出来!
19.如图,在 ABCD中,对角线AC的垂直平分线EF交AD于点F,交BC于点E,交AC于点O.求证:四边形AECF是菱形.
20.如图,菱形的边长为6,,点是上的动点,是上的动点,满足,求证:不论点E、F怎样移动,总是等边三角形.
21已知:在菱形 中,点E,O,F分别为AB,AC,AD的中点,连接 , .求证: ;
22.如图,在中,,是的中线,点E是的中点,过点C作CF∥AB交的延长线于点F,连接.请判断四边形的形状,并加以证明.
23.如图,在四边形 中, 是 的垂直平分线, 是 上一点, 交 于 ,连接 . ,试证明四边形 是菱形.
24.如图, 在平面内绕点B逆时针旋转 得到 .已知 ,连接DE
(1)求证:
(2)试判断四边形ABED的形状,并说明理由.
25.如图,在平行四边形ABCD中,BF平分∠ABC交AD于点F,AE⊥BF于点O,交BC于点E,连接EF.求证:四边形ABEF是菱形;
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